【手続補正書】
【提出日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ用の上下スイッチを駆動する第１および第２のゲートドライブと、正弦波と搬送波を比較してＰＷＭパルスを発生するＰＷＭパルス発生器と、上下スイッチが同時に導通することを防止するデッドタイムを発生するデッドタイム回路を備え、ＰＷＭパルスをもとにデッドタイムを設けて第１および第２のゲートドライブ用の制御信号を発生するパルス幅変調制御装置において、デッドタイムがＰＷＭパルス持続時間よりも大きいときに非同期状態を解消すると共に、デッドタイムがＰＷＭパルス持続時間とほぼ等しいときに非同期状態を解消することを特徴とするパルス幅変調制御装置。
【請求項２】
デッドタイムの終了を示す信号をＰＷＭパルスの上昇縁又は下降縁と比較するフィードバック回路と、前記フィードバック回路の出力に応じて搬送波を前記ＰＷＭパルス発生器へ供給する選択器を備え、前記選択器はデッドタイムがＰＷＭパルス持続時間を超えて続くとき搬送波を零値とすることを特徴とする請求項１に記載のパルス幅変調制御装置。
【請求項３】
デッドタイム回路は、デッドタイムがＰＷＭパルス持続時間とほぼ等しいときにＰＷＭパルス持続時間を大きくするデッドタイム比較器を含むことを特徴とする請求項１に記載のパルス幅変調制御装置。
【請求項４】
正弦波を搬送波の振幅範囲内に制限する搬送波範囲制限回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のパルス幅変調制御装置。
【請求項５】
前記搬送波範囲制限回路は、正弦波の絶対値を取得する絶対値変換器と、正弦波の絶対値を搬送波の最大値と比較する比較器と、正弦波の絶対値が搬送波の最大値以下であるとき正弦波の絶対値を選択し正弦波の絶対値が搬送波の最大値より大きいとき搬送波の最大値を出力する選択器と、前記選択器の出力に適当な符号を与える符号割当回路を含むことを特徴とする請求項４に記載のパルス幅変調制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】パルス幅変調制御装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するため、インバータ用の上下スイッチを駆動する第１および第２のゲートドライブと、正弦波と搬送波を比較してＰＷＭパルスを発生するＰＷＭパルス発生器と、上下スイッチが同時に導通することを防止するデッドタイムを発生するデッドタイム回路を備え、ＰＷＭパルスをもとにデッドタイムを設けて第１および第２のゲートドライブ用の制御信号を発生する本発明のパルス幅変調制御装置は、デッドタイムがＰＷＭパルス持続時間よりも大きいときに非同期状態を解消すると共に、デッドタイムがＰＷＭパルス持続時間とほぼ等しいときに非同期状態を解消することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そのようなパルス幅変調制御装置において、デッドタイムの終了を示す信号をＰＷＭパルスの上昇縁又は下降縁と比較するフィードバック回路と、フィードバック回路の出力に応じて搬送波をＰＷＭパルス発生器へ供給する選択器を設け、選択器はデッドタイムがＰＷＭパルス持続時間を超えて続くとき搬送波を零値とするよう構成することができる。また、デッドタイム回路は、デッドタイムがＰＷＭパルス持続時間とほぼ等しいときにＰＷＭパルス持続時間を大きくするデッドタイム比較器を含むことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、正弦波を搬送波の振幅範囲内に制限する搬送波範囲制限回路を設けることができる。その搬送波範囲制限回路は、正弦波の絶対値を取得する絶対値変換器と、正弦波の絶対値を搬送波の最大値と比較する比較器と、正弦波の絶対値が搬送波の最大値以下であるとき正弦波の絶対値を選択し正弦波の絶対値が搬送波の最大値より大きいとき搬送波の最大値を出力する選択器と、選択器の出力に再び＋又は−の符号を与える符号割当回路を含むことができる。搬送波範囲制限回路は、搬送波の振幅範囲を超えた正弦波から制御装置を保護して、ＰＷＭデューティサイクル損失を防止し、所望の交流波形の周波数スペクトラムが混乱することを防止する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明によれば、従来の非同期状態が回避される。また、ソフトウェア補償を行うことなく搬送波範囲制限回路を組み込んで正弦波の値を強制的に搬送波の最大及び最小の振幅範囲内（すなわち?ＭａｘＣｏｕｎｔ内）に収めることによって従来技術におけるＰＷＭデューティサイクル損失の問題が克服される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
一の実施例では、臨界点センサ５７０は、図１３中に示されるように電気的に接続された、複数のクロックＤフリップフロップ装置５１０、５１３、５１４、５１５、第１微分回路５１１、ＳＹＮＣＬＯＣＫ５１７、ＡＮＤゲート５１２を含む。ＳＹＮＣＬＯＣＫ５１７は、内部に発生したＰＷＭ波形の必要な同期を提供する。図１４は、第１微分回路５１１のデジタル論理図である。好適な実施例では、第１微分回路５１１は、反転入力を有するＡＮＤゲート５１１３へ接続された２つのクロックＤフリップフロップ装置５１１１、５１１２と、クロックＤフリップフロップ装置５１１１、５１１２へ同期を提供するＳＹＮＣＬＯＣＫ５１１４とを含んで成る。臨界点センサ５７０の入力は、ＰＷＭＥＤＧＥ信号５９２、ＤＴＬＤ信号５５４、ＤＴＣＬＲ信号５５６である。ＤＴＬＤ信号５５４とＤＴＣＬＲ信号５５６は、デッドタイム比較器５５０によって発生した、デッドタイムの終了を示す通知信号である。一の実施例では、ＤＴＣＬＲ信号５５６は、３つのクロック周期分だけ遅延したＤＴＬＤ信号５５４である。臨界点センサ５７０は、臨界点状態（すなわち、ＰＷＭＯＵＴ信号の持続時間がデッドタイムとほとんど等しい又は等しい時）を検出し、通知信号Ａ５７２、ＡＭＡＳＫ５７４、ＡＭＣＥ５７６を、デッドタイム回路５００中の次の構成要素（デッドタイム比較器５５０）へ供給する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
好適な実施例では、デッドタイム比較器５５０は、図１５中に示されるように接続された、複数のＤフリップフロップ装置５２０、５２４、５３０、５２９、５２８、２つの選択器５２１、５２３、２つの二進カウンタ５２２、５２６、ラッチ５２５、第１微分回路５２７を含んでいる。第１微分回路５２７のデジタル論理図が図１６中に示されている。デッドタイム比較器５５０の入力は、ＰＷＭＯＵＴ信号３０５と、臨界点センサ５７０からの通知信号すなわちＡ５７２、ＡＭＡＳＫ５７４、ＡＭＣＥ５７６である。（当業者に公知の）クロックＤフリップフロップ装置、選択器、二進カウンタ、ゲート、ラッチの標準的な論理に応じて、デッドタイム比較器５５０は、通知信号Ａ５７２、ＡＭＡＳＫ５７４、ＡＭＣＥ５７６によって促されると入力信号ＰＷＭＯＵＴ信号３０５をマスクすることにより入力信号ＰＷＭＯＵＴ信号３０５をＰＷＭＯＵＴＡ信号５５２へ修正する。Ａ信号５７２の値は二進カウンタ５２６を制御する。Ａ信号５７２が高位のとき、デッドタイムの計数が始まる。二進カウンタ５２６が最大値に達するとＤＴＬＤ信号５５４が第１微分回路５２７によって発生する。第２の通知信号ＤＴＣＬＲ５５６は、ＤＴＬＤ信号５５４の副次的な結果として発生する。これら通知信号ＤＴＬＤ５５４とＤＴＣＬＲ５５６は協力して、デッドタイムの終了を示す。ＤＴＣＬＲ信号５５６は、次のデッドタイム計数を求めるリセット信号である。ＡＭＣＥ信号５７６は、ＡＭＡＳＫ信号５７４の両縁を示している。ＡＭＡＳＫ信号５７４の値は、臨界点状態が存在するか否かを示している。低位の値は正常な状態を示し、高位の値は臨界点状態が存在することを示している。ＡＭＡＳＫ信号５７４が高位のとき、ラッチ５２５の出力は零が選ばれる（すなわち、ＰＷＭＯＵＴＡ５５２＝０）。ＡＭＡＳＫ信号５７４が低位のとき、ＰＷＭＯＵＴ信号３０５がラッチ５２５の出力として選ばれる（すなわち、ＰＷＭＯＵＴＡ信号５５２はＰＷＭＯＵＴ信号３０５に等しい）。こうして、デッドタイム回路５００内の３つの構成要素（デッドタイム比較器５５０、臨界点センサ５７０、第２微分回路５９０）は協働して機能し、出力信号ＰＷＭＯＵＴＡ５５２を修正して、臨界点状態（すなわち、デッドタイムがほとんどＰＷＭＯＵＴ信号３０５の持続時間にほとんど等しい又は等しい）が検出されたとき非同期状態を回避する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
ＰＷＭＯＵＴＡ信号５５２とＤＴＬＤ信号５５４は、ＰＷＭラッチ６００へ入力される。ＰＷＭラッチ６００が果たす機能は、従来の上下出力制御器１１８と同一である。所望の出力交流波形の２つの極性を総合的に扱うために２つのＰＷＭ信号が必要とされる。こうして、ＰＷＭＯＵＴＡ信号５５２とその反転信号（／ＰＷＭＯＵＴＡ５５３）は、２つの別個のラッチ６３０、６５０へ個別に送られ、２つの駆動波形ＰＷＭＴＯＰＡ信号６３５とＰＷＭＢＯＴＡ信号６５５を発生して、ハードウェア（図示されていない）を追加することによって所望の交流波形を発生できるインバータ８００の内部に設けられた別個のゲートドライブ７１０、７２０を駆動する。図１８中に示されるように、本発明のＰＷＭ制御装置２００は、非同期状態を解消しＰＷＭデューティサイクル損失を低下させて、複雑なソフトウェアや追加のＣＰＵ／ＤＳＰ処理時間を必要とすることなく所望の交流波形の周波数スペクトラムの損傷を防止する。本発明は好適な実施例をもとに記述されたが、特許請求の範囲中に定義された本発明の範囲に含まれる他の変形例が当業者に明らかであろう。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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